以下的文章主要向大家描述的是成芝麻爛谷子之防火墻與防火墻的滲透，在實際操作中我們大家都知道防火墻不是萬能的，即使是經(jīng)過精心配置的防火墻也抵擋不住隱藏在看似正常數(shù)據(jù)下的通道程序。

(一) 防火墻介紹

防火墻是一種功能，它使得內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)或Internet互相隔離，以此來保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或主機。簡單的防火墻可以由Router,3 Layer Switch的ACL(access control list)來充當(dāng)，也可以用一臺主機，甚至是一個子網(wǎng)來實現(xiàn)。復(fù)雜的可以購買專門的硬件防火墻或軟件防火墻來實現(xiàn)。

防火墻的功能有：

1、過濾掉不安全服務(wù)和非法用戶

2、控制對特殊站點的訪問

3、提供監(jiān)視Internet安全和預(yù)警的方便端點

防火墻并不是萬能的，也有很多防火墻無能為力的地方：

1、防火墻防不住繞過防火墻的攻擊。比如，防火墻不限制從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)到外部網(wǎng)絡(luò)的連接，那么，一些內(nèi)部用戶可能形成一個直接通往Internet的連接，從而繞過防火墻，造成一個潛在的backdoor.惡意的外部用戶直接連接到內(nèi)部用戶的機器上，以這個內(nèi)部用戶的機器為跳板，發(fā)起繞過防火墻的不受限制的攻擊。

2、防火墻不是防毒墻，不能攔截帶病毒的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)之間傳播。

3、防火墻對數(shù)據(jù)驅(qū)動式攻擊也無能為力。

因此，我們不能過分依賴防火墻。網(wǎng)絡(luò)的安全是一個整體，并不是有某一樣特別出色的配置。網(wǎng)絡(luò)安全遵循的是“木桶原則”。

一般防火墻具備以下特點：

1、廣泛的服務(wù)支持：通過將動態(tài)的、應(yīng)用層的過濾能力和認(rèn)證相結(jié)合，可實現(xiàn)WWW瀏覽器、HTTP服務(wù)器、 FTP等;

2、對私有數(shù)據(jù)的加密支持：保證通過Internet進(jìn)行虛擬私人網(wǎng)絡(luò)和商務(wù)活動不受損壞;

3、客戶端認(rèn)證只允許指定的用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或選擇服務(wù)：企業(yè)本地網(wǎng)與分支機構(gòu)、商業(yè)伙伴和移動用戶間安全通信的附加部分;

4、反欺騙：欺騙是從外部獲取網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)的常用手段，它使數(shù)據(jù)包好似來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。防火墻能監(jiān)視這樣的數(shù)據(jù)包并能扔掉它們;

5、C/S模式和跨平臺支持：能使運行在一平臺的管理模塊控制運行在另一平臺的監(jiān)視模塊。

讓我們來看看傳統(tǒng)的防火墻工作原理及優(yōu)缺點：

1.(傳統(tǒng)的)包過濾防火墻的工作原理

包過濾是在IP層實現(xiàn)的，因此，它可以只用路由器完成。包過濾根據(jù)包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口及包傳遞方向等報頭信息來判斷是否允許包通過。過濾用戶定義的內(nèi)容，如IP地址。其工作原理是系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層檢查數(shù)據(jù)包，與應(yīng)用層無關(guān)，包過濾器的應(yīng)用非常廣泛，因為CPU用來處理包過濾的時間可以忽略不計。而且這種防護(hù)措施對用戶透明，合法用戶在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時，根本感覺不到它的存在，使用起來很方便。這樣系統(tǒng)就具有很好的傳輸性能，易擴展。但是這種防火墻不太安全，因為系統(tǒng)對應(yīng)用層信息無感知——也就是說，它們不理解通信的內(nèi)容，不能在用戶級別上進(jìn)行過濾，即不能識別不同的用戶和防止IP地址的盜用。如果攻擊者把自己主機的IP地址設(shè)成一個合法主機的IP地址，就可以很輕易地通過包過濾器，這樣更容易被黑客攻破。基于這種工作機制，包過濾防火墻有以下缺陷：

通信信息：包過濾防火墻只能訪問部分?jǐn)?shù)據(jù)包的頭信息;

通信和應(yīng)用狀態(tài)信息：包過濾防火墻是無狀態(tài)的，所以它不可能保存來自于通信和應(yīng)用的狀態(tài)信息;

信息處理：包過濾防火墻處理信息的能力是有限的。

比如針對微軟IIS漏洞的Unicode攻擊，因為這種攻擊是走的防火墻所允許的80端口，而包過濾的防火墻無法對數(shù)據(jù)包內(nèi)容進(jìn)行核查，因此此時防火墻等同于虛設(shè)，未打相應(yīng)patch的提供web服務(wù)的系統(tǒng)，即使在防火墻的屏障之后，也會被攻擊者輕松拿下超級用戶的權(quán)限。

包過濾防火墻的缺點和不足，可以在應(yīng)用層解決。下面我們來看看應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)

2.應(yīng)用網(wǎng)關(guān)

1、應(yīng)用代理服務(wù)器(Application Gateway Proxy)

在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層提供授權(quán)檢查及代理服務(wù)。當(dāng)外部某臺主機試圖訪問受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)時，必須先在防火墻上經(jīng)過身份認(rèn)證。通過身份認(rèn)證后，防火墻運行一個專門為該網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的程序，把外部主機與內(nèi)部主機連接。在這個過程中，防火墻可以限制用戶訪問的主機、訪問時間及訪問的方式。同樣，受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶訪問外部網(wǎng)時也需先登錄到防火墻上，通過驗證后，才可訪問。

應(yīng)用網(wǎng)關(guān)代理的優(yōu)點是既可以隱藏內(nèi)部IP地址，也可以給單個用戶授權(quán)，即使攻擊者盜用了一個合法的IP地址，也通不過嚴(yán)格的身份認(rèn)證。因此應(yīng)用網(wǎng)關(guān)比報文過濾具有更高的安全性。但是這種認(rèn)證使得應(yīng)用網(wǎng)關(guān)不透明，用戶每次連接都要受到認(rèn)證，這給用戶帶來許多不便。這種代理技術(shù)需要為每個應(yīng)用寫專門的程序。

2、回路級代理服務(wù)器

即通常意義的代理服務(wù)器，它適用于多個協(xié)議，但不能解釋應(yīng)用協(xié)議，需要通過其他方式來獲得信息，所以，回路級代理服務(wù)器通常要求修改過的用戶程序。

套接字服務(wù)器(Sockets Server)就是回路級代理服務(wù)器。套接字(Sockets)是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的國際標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)客戶機需要與外部網(wǎng)交互信息時，在防火墻上的套服務(wù)器檢查客戶的User ID、IP源地址和IP目的地址，經(jīng)過確認(rèn)后，套服務(wù)器才與外部的服務(wù)器建立連接。對用戶來說，受保護(hù)網(wǎng)與外部網(wǎng)的信息交換是透明的，感覺不到防火墻的存在，那是因為網(wǎng)絡(luò)用戶不需要登錄到防火墻上。但是客戶端的應(yīng)用軟件必須支持 “Socketsified API”，受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)用戶訪問公共網(wǎng)所使用的IP地址也都是防火墻的IP地址。

3、代管服務(wù)器

代管服務(wù)器技術(shù)是把不安全的服務(wù)如FTP、Telnet等放到防火墻上，使它同時充當(dāng)服務(wù)器，對外部的請求作出回答。與應(yīng)用層代理實現(xiàn)相比，代管服務(wù)器技術(shù)不必為每種服務(wù)專門寫程序。而且，受保護(hù)網(wǎng)內(nèi)部用戶想對外部網(wǎng)訪問時，也需先登錄到防火墻上，再向外提出請求，這樣從外部網(wǎng)向內(nèi)就只能看到防火墻，從而隱藏了內(nèi)部地址，提高了安全性。

4、IP通道(IP Tunnels)

如果一個大公司的兩個子公司相隔較遠(yuǎn)，通過Internet通信。這種情況下，可以采用IP Tunnels來防止Internet上的黑客截取信息，從而在Internet上形成一個虛擬的企業(yè)網(wǎng)。

5、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器(NAT Network Address Translate)

當(dāng)受保護(hù)網(wǎng)連到Internet上時，受保護(hù)網(wǎng)用戶若要訪問Internet，必須使用一個合法的IP地址。但由于合法Internet IP地址有限，而且受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)往往有自己的一套IP地址規(guī)劃(非正式IP地址)。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器就是在防火墻上裝一個合法IP地址集。當(dāng)內(nèi)部某一用戶要訪問Internet時，防火墻動態(tài)地從地址集中選一個未分配的地址分配給該用戶，該用戶即可使用這個合法地址進(jìn)行通信。同時，對于內(nèi)部的某些服務(wù)器如 Web服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器允許為其分配一個固定的合法地址。外部網(wǎng)絡(luò)的用戶就可通過防火墻來訪問內(nèi)部的服務(wù)器。這種技術(shù)既緩解了少量的IP地址和大量的主機之間的矛盾，又對外隱藏了內(nèi)部主機的IP地址，提高了安全性。

6、隔離域名服務(wù)器(Split Domain Name Server )

這種技術(shù)是通過防火墻將受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的域名服務(wù)器與外部網(wǎng)的域名服務(wù)器隔離，使外部網(wǎng)的域名服務(wù)器只能看到防火墻的IP地址，無法了解受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的具體情況，這樣可以保證受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的IP地址不被外部網(wǎng)絡(luò)知悉。

7、郵件技術(shù)(Mail Forwarding)

當(dāng)防火墻采用上面所提到的幾種技術(shù)使得外部網(wǎng)絡(luò)只知道防火墻的IP地址和域名時，從外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的郵件，就只能送到防火墻上。這時防火墻對郵件進(jìn)行檢查，只有當(dāng)發(fā)送郵件的源主機是被允許通過的，防火墻才對郵件的目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，送到內(nèi)部的郵件服務(wù)器，由其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

應(yīng)用網(wǎng)關(guān)是檢查所有應(yīng)用層的信息包，并將檢查的內(nèi)容信息放入決策過程，這樣安全性有所提高。然而，它們是通過打破客戶機/服務(wù)器模式實現(xiàn)的，每一個客戶機/服務(wù)器通信需要兩個連接：一個是從客戶端到防火墻，另一個是從防火墻到服務(wù)器。另外，每一個代理需要一個不同的應(yīng)用進(jìn)程，或一個后臺運行的服務(wù)程序，這樣如果有一個新的應(yīng)用就必須添加對此應(yīng)用的服務(wù)程序，否則不能使用該種服務(wù)，可伸縮性差。 基于這種工作機制，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻有以下缺陷：

連接限制：每一個服務(wù)需要自己的代理，所以可提供的服務(wù)數(shù)和伸縮性受到限制;

技術(shù)限制：應(yīng)用網(wǎng)關(guān)不能為UDP、RPC及普通協(xié)議族的其他服務(wù)提供代理;

性能：實現(xiàn)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻犧牲了一些系統(tǒng)性能。

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